DE3632465A1

DE3632465A1 - Process and device for recording a circular track on a data storage disc

Info

Publication number: DE3632465A1
Application number: DE19863632465
Authority: DE
Inventors: Werner Dr Spengler
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1986-09-24
Filing date: 1986-09-24
Publication date: 1988-03-31
Also published as: DE3632465C2

Abstract

An auxiliary track is recorded on the data storage disc (1) with the aid of an additional read/write head (4'). When scanning the auxiliary track, position signals (83) are generated in dependence on the track position in the circumferential direction of the data storage disc and are buffer-stored. This scanning operation is repeated several times and average values of the position signals are thereby obtained for the individual track positions, which are stored. For recording circular tracks with the aid of the write head (4) on the data storage disc (1), at the same the auxiliary track is scanned. The corresponding current position signals and the associated stored average values are used to form difference signals, which serve as track-deviation signals for fine correction of the momentary radial position of the write head (4). <IMAGE>

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Auf zeichnen einer kreisrunden Spur auf einer Datenspeicher platte mit Hilfe eines Schreib-/Lesekopfes unter Aus schaltung des nicht wiederholbaren Schlages einer An triebsspindel für die Datenspeicherplatte, sowie auf eine Einrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.The invention relates to a method for draw a circular track on a data storage device plate with the help of a read / write head under Aus switching the non-repeatable beat of an on drive spindle for the data storage disk, as well as on a Establishment for carrying out this procedure.

Die digitalen Speichern mit rotatorischer Relativbewegung des Speichermediums gegenüber einem Schreib-/Lesekopf, wie bei magnetischen Plattenspeichern, aber auch opti schen Datenspeichern, werden Informationsspuren aufge zeichnet, die zumindestens theoretisch in konzentrischen Kreisen um den Mittelpunkt des Speichermediums liegen. In der Praxis ergeben sich jedoch Abweichungen von dieser idealen Kreisform der Informationsspuren, bedingt durch den Schlag der die Speicherplatte antreibenden Spindel, aber auch eine mögliche Exzentrizität der Speicherplatte. Deswegen muß der auf eine Informationsspur radial einge stellte Schreib-/Lesekopf beim Abtasten dieser Spur zum Schreiben bzw. Lesen in einen Feinbereich kontinuierlich in seiner radialen Position nachgeregelt werden. Eine Vielzahl von Verfahren zum Verfolgen einer Informations spur sind bekannt, mit denen angestrebt wird, ungeachtet der Ortsfunktion der Spur den Schreib-/Lesekopf möglichst genau auf dieser Spur zu halten.The digital memories with rotary relative movement the storage medium opposite a read / write head, like magnetic disk storage, but also opti traces of data, traces of information are created draws, at least theoretically in concentric Circles around the center of the storage medium. In In practice, however, there are deviations from this ideal circular shape of the information tracks, caused by the stroke of the spindle driving the disk, but also a possible eccentricity of the storage disk. That is why it has to be radially on an information track added read / write head when scanning this track Writing or reading in a fine area continuously be adjusted in its radial position. A Variety of methods for tracking information track are known to be aimed at regardless the position function of the track the read / write head if possible to keep exactly on this track.

Offensichtlich erfordert diese Aufgabe sehr empfindliche und andererseits doch stabile Regelsysteme, an die mit wachsender Spurdichte auf dem Speichermedium immer höhere Anforderungen gestellt werden. Um dieses Regelungsproblem zu vereinfachen, ist aus der US-PS 45 27 263 ein Verfah ren zur Spurverfolgung bei einem optischen Datenspeicher bekannt, das insbesondere auf der Korrektur der durch die Exzentrizität der Speicherplatte bedingten Einflußfakto ren beruht. Bei dem bekannten optischen Datenspeicher werden zwei Systeme zum Positionieren des Schreib-/Lese kopfes eingesetzt: Zur Grobpositionierung dient ein ge genüber der Speicherplatte radial verschiebbarer Linear positionierer, mit dem der Schreib-/Lesekopf starr ver bunden ist, zur Feinpositionierung ist ein gesteuert drehbarer Ablenkspiegel im optischen Strahlengang des Schreib-/Lesekopfes angeordnet.Obviously, this task requires very sensitive ones and on the other hand stable control systems to which growing track density on the storage medium always higher Requirements are made. About this regulatory problem To simplify is a process from US-PS 45 27 263 for tracking in an optical data storage device known, in particular on the correction of the by the Eccentricity of the disk-related influencing factor ren is based. In the known optical data storage become two systems for positioning the read / write head inserted: A ge Linear radially displaceable relative to the storage disk positioner with which the read / write head rigidly ver is bound, a is controlled for fine positioning rotatable deflection mirror in the optical beam path of the Read / write head arranged.

Der Herstellungsprozeß von optischen Festspeichern beruht auf dem Duplizieren einer Masterplatte. Bei dieser Dupli zierung kann sich eine Exzentrizität der Speicherplatte ergeben.The manufacturing process of optical non-volatile memories is based on duplicating a master disk. With this dupli The eccentricity of the storage disk can be adorned surrender.

Die durch diese Exzentrizität bedingten, lokalen Abwei chungen einer Informationsspur von der Kreisform werden gemessen. Die ermittelten Werte für die lokalen Abwei chungen werden digitalisiert in einem Korrekurspeicher gespeichert. Bei Lese- bzw. Schreibvorgängen wird der Schreib-/Lesekopf mit dem Linearpositionierer zunächst über einer selektierten Informationsspur eingestellt. Dann werden Positionswerte, die die exzentrische Ablage kennzeichnen, aus dem Korrekturspeicher seriell ausgele sen und synchron mit dem fortschreitenden Abtasten der Informationsspur dazu herangezogen, den Schreib-/Lesekopf grob nachzujustieren. Die eigentliche Feinpositionierung wird zugleich über ein dem Ablenkspiegel zugeordnetes, höherfrequente Anteile verarbeitendes weiteres Regelsy stem vorgenommen. Mit dieser bekannten Einrichtung wird die Exzentrizität bereits vorhandener Datenspuren korri giert, d. h. der wiederholbare Schlag der Spindel bzw. die Exzentrizität des Speichermediums kompensiert. Höher frequente Anteile des Spurfehlers, die auf den sogenann ten nicht wiederholbaren Schlag der Spindel zurückzufüh ren sind, sind damit noch nicht zu erfassen und werden erst durch das Feinpositioniersystem ausgeglichen.The local deviation caused by this eccentricity of an information track from the circular shape measured. The values determined for the local deviation Checks are digitized in a correction memory saved. During read or write operations, the Read / write head with the linear positioner first set over a selected information track. Then position values are the eccentric filing mark, read out serially from the correction memory sen and synchronized with the progressive scanning of the Information track used, the read / write head roughly readjust. The actual fine positioning is at the same time assigned to the deflecting mirror Higher frequency components processing further rules system stem made. With this known device correct the eccentricity of existing data tracks greed, d. H. the repeatable stroke of the spindle or compensates for the eccentricity of the storage medium. Higher Frequent portions of the tracking error, which are based on the so-called non-repeatable stroke of the spindle are not yet to be grasped only compensated by the fine positioning system.

Nun wird insbesondere bei magnetischen Festplattenspei chern ein Positioniersystem verwendet, bei dem die Infor mation über die Spurposition und die Geschwindigkeit beim Positionieren aus aufgezeichneter Servoinformation gewon nen wird. Da die mechanische Genauigkeit der Servospuren die Genauigkeit der Spurfolge beeinflußt, wird beim Auf zeichnen der Servospuren höchste Präzision angestrebt. Um dieses Ziel zu erreichen, kann beispielsweise bei magne tischen Plattenspeichern, aber auch optischen Speichern, die mit einem Linearpositionierer ausgestattet sind, ein Laser-Interferometer für die Einstellung der Spurposition eingesetzt werden.Now especially with magnetic hard disk drives chern used a positioning system in which the Infor mation about the track position and the speed at Positioning won from recorded servo information will. Because the mechanical accuracy of the servo tracks the accuracy of the track sequence is influenced when opening drawing the servo tracks aimed for maximum precision. Around Achieving this goal can be done at magne, for example table disk storage, but also optical storage, which are equipped with a linear positioner Laser interferometer for setting the track position be used.

Ein derartiges Laser-Interferometer ist beispielsweise aus IBM Technical Disclosure Bulletin, Vol. 27, Nr. 6, Nov. 1984, Seite 362 bekannt. Es besteht im wesentlichen aus einer ortsfest angeordneten Laser-Lichtquelle als Sender und einem ebenso ortsfesten Lichtwellenleiter als reflektierendem Empfänger. Die Glasfaser des Lichtwellen leiters ist mit einem magnetostriktiven Überzug beschich tet, so daß mit einem lokalen Magnetfeld eine Störungs stelle im Lichtwellenleiter erzeugt werden kann. Diese Störungsstelle wirkt als Reflektionspunkt für in den Lichtwellenleiter eingekoppeltes Licht. Das an der Stö rungsstelle reflektierte Licht interferiert mit einer Re ferenzlichtwelle, die z. B. aus dem am Eingang des Licht wellenleiters reflektiertem Licht besteht. Im Strahlen gang ist neben Abbildungsoptiken ein Strahlteiler ange ordnet, der das reflektierte Licht auf eine fotoelektri sche Detektoranordnung auskoppelt.Such a laser interferometer is for example from IBM Technical Disclosure Bulletin, Vol. 27, No. 6, Nov. 1984, page 362. It essentially exists from a stationary laser light source as Transmitter and an equally fixed optical fiber as reflective receiver. The optical fiber of light waves conductor is coated with a magnetostrictive coating tet, so that with a local magnetic field interference can be generated in the optical fiber. These The fault point acts as a reflection point for the Optical fiber coupled light. That at the Stö reflected light interferes with a reflection ferenzlichtwelle, the z. B. from the at the entrance of the light waveguide reflected light. In the radiance In addition to imaging optics, a beam splitter is also provided arranges the reflected light on a photoelectric coupling detector arrangement.

Wenn man nun am Linearpositionierer einen mit Gleich- oder Wechselstrom betriebenen Magneten konzentrisch zum Lichtwellenleiter festlegt, dann läßt sich die relative Position des Linearpositionierers und damit auch des von ihm getragenen Schreibkopfes gegenüber einer die Servoin formation aufnehmenden Speicherplatte über das an der De tektoranordnung abgenommene Interferogramm präzise be stimmen. Dieses Interferogramm wird mit einer Positions regeleinrichtung des Linearpositionierers ausgewertet, die den radialen Antrieb des Linearpositionierers steuert.If you now use the linear positioner to or AC powered magnets concentric to Defines optical fiber, then the relative Position of the linear positioner and thus that of the printhead worn against him the servo formation-receiving storage disk on the at the De interferogram taken from the tector arrangement vote. This interferogram comes with a position control device of the linear positioner evaluated the controls the radial drive of the linear positioner.

Dieses Positioniersystem ist so genau, daß noch verblei bende Fehler der Servospur hauptsächlich auf eine nicht wiederholbare mechanische Bewegung des Plattenspeicheran triebes, insbesondere der Spindel zurückzuführen sind. Wegen dieser Radialbewegung der Spindel wird die Servo spur genaugenommen nicht als Kreis, sondern als Girlande aufgeschrieben, die außerdem am Start- bzw. Endpunkt einer Spur zusätzlich eine Stoßstelle aufweist. Diese Stoßstel le ist besonders störend, da sie später bei einem Spur folgebetrieb, der auf der Auswertung der aus den Servo spuren abgeleiteten Positionssignalen beruht, zu mechani schen Schwingungen anregen kann, da das Positionsregelsy stem diese Stoßstellen auszuregeln versucht.This positioning system is so precise that it still remains practicing errors of the servo track mainly on one not repeatable mechanical movement of the disk storage drive, especially the spindle. Because of this radial movement of the spindle, the servo Strictly speaking, not as a circle, but as a garland written down, which also at the start or end point of a Track also has a joint. This bumper le is particularly annoying since it later turns on a track subsequent operation based on the evaluation of the servo trace derived position signals based on mechani can stimulate vibrations, since the position control sy tries to correct these joints.

Dies zeigt, daß es bei Plattenspeichern, seien es Magnet plattenspeicher oder auch optische Speicher, bei denen eine hohe Spurdichte angestrebt wird, nicht genügt, die Abweichungen der Ortsfunktion einer Spur von der idealen Kreisform in nachhinein zu kompensieren, da dies immer noch zu unerwünschten hochfrequenten Belastungen des Po sitioniersystemes führt.This shows that disk storage, be it magnet disk storage or optical storage where a high track density is aimed for, it is not sufficient that Deviations of the location function of a track from the ideal To compensate for the circular shape in retrospect, as it always does to undesirable high-frequency loads on the bottom sitioning system leads.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zu grunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art derart auszugestalten, daß auch der Einfluß des nicht wiederhol baren Schlages der Antriebsspindel eines Plattenspeichers beim Speichern von Informationen, insbesondere beim Ein schreiben von Servoinformation von vornherein weitge hendst eliminiert wird. The present invention is therefore based on the object reasons, a method of the type mentioned above to embody that the influence of the not repeated The impact of the drive spindle of a disk storage when storing information, especially when on write servo information from the start is eliminated.

Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs ge nannten Art erfindungsgemäß gelöst durch die im Kennzei chen des Patentanspruches 1 beschriebenen Merkmale.This task is ge in a process of the beginning named type according to the invention solved by the in the Kennzei Chen of claim 1 described features.

Im Gegensatz zum bekannten Stand der Technik, wie er ins besondere auch in dem vorstehend gewürdigten Dokument, der US-PS 45 27 263 beschrieben ist, wird gemäß der Er findung nicht etwa nur die Exzentrizität eines Platten speicherantriebes im nachhinein immer wieder zu kompen sieren versucht, sondern von vornherein, insbesondere beim Aufzeichnen von Servoinformation, eine möglichst exakte Annäherung der tatsächlichen Ortsfunktion einer Spur auf dem Datenträger an die ideale Kreisform ange strebt. Da aus diesen wenigstens angenähert idealen kreisförmigen Spuren dann bei normalen Schreib- bzw. Le sevorgängen im Speicherbetrieb die Positionssignale als Sollgrößen für das Positionierregelsystem abgeleitet wer den, ist damit das Regelsystem als solches bereits we sentlich stabiler als bei den konventionellen Lösungen.In contrast to the known prior art, as he ins special also in the document acknowledged above, the US-PS 45 27 263 is described, according to the Er not just the eccentricity of a plate afterwards again and again to compensate for the storage drive tried, but from the start, especially when recording servo information, one if possible exact approximation of the actual spatial function of a Track on the disk to the ideal circular shape strives. Because from these at least approximately ideal circular tracks then with normal writing or Le operations in memory mode, the position signals as Target values for the positioning control system are derived the control system as such is already we considerably more stable than with conventional solutions.

Nach der der Erfindung zugrundeliegenden Erkenntnis kann der Einfluß des nicht wiederholbaren Schlages der An triebsspindel für einen optischen oder magnetischen Plat tenspeicher, obwohl dieser Einfluß an sich zu nicht un mittelbar reproduzierbaren Abweichungen von der Idealform einer Informationsspur führt, mit einfachen Mitteln weit gehendst ausgeschaltet werden. Dies wird dadurch möglich, daß in einen sonst nicht genutzten Bereich der Speicher platte eine Hilfsspur, insbesondere eine Hilfsservospur eingeschrieben wird. Beim Lesen dieser Hilfsspur werden auf konventionelle Weise Positionssignale gewonnen, die hier als Hilfspositionssignale bezeichnet sind. Naturge mäß weist eine solche Hilfsspur alle auf den nicht wie derholbaren Schlag der Spindel zurückzuführenden Abwei chungen von der idealen Kreisform auf. Würden nun die daraus abgeleiteten Hilfspositionssignale unmittelbar zum Schreiben weiterer Spuren verwendet, dann ließen sich wohl in sich parallele Informationsspuren erzeugen, die aber alle die Girlandenform der ursprünglichen Hilfsspur aufweisen.According to the knowledge on which the invention is based the influence of the non-repeatable stroke of the An drive spindle for an optical or magnetic plat memory, although this influence in itself is not un indirectly reproducible deviations from the ideal shape leads an information trail, with simple means far be switched off as soon as possible. This is possible because that in an otherwise unused area of memory plate an auxiliary track, especially an auxiliary servo track is registered. When reading this auxiliary track position signals obtained in a conventional manner, the are referred to here as auxiliary position signals. Naturge According to such an auxiliary track all points to the not how recoverable stroke of the spindle to be returned from the ideal circular shape. Would now auxiliary position signals derived therefrom directly to Used to write further tracks, then probably create parallel tracks of information that but all the garland shape of the original auxiliary track exhibit.

Wenn man aber den Positionierer des Plattenspeichers so einstellt, daß der Abtastkopf in einer zur Speicherplatte relativen radialen Position feststeht, die etwa in der Mitte zwischen den Maximal- bzw. Minimalwerten der Gir landenform der Hilfsspur liegt, dann läßt sich die Gir landenform genau vermessen. Gemäß der Erfindung geschieht das nun so, daß die Hilfspositionssignale mit einer ent sprechenden Abtastfrequenz während einer Umdrehung der Speicherplatte aufgenommen, digitalisiert und zwischenge speichert werden. Dieser Vorgang wird mehrfach wiederholt und die einer Umfangsposition auf der Spur zugeordneten Hilfspositionssignale werden jeweils addiert. Aus dem Ad ditionsergebnis wird ein Mittelwert für jeden Abtastpunkt der Hilfsspur gebildet. Dann entsprechen die so ermittel ten Mittelwerte jeweils einem Meßwert für den einzelnen Abtastpunkt, der die jeweilige lokale Abweichung der Hilfsspur von einer idealen kreisförmigen Spur wieder gibt. Dies beruht darauf, daß die Relativbewegung des Ab tastkopfes gegenüber der Speicherplatte, auch unter Be rücksichtigung des nicht wiederholbaren Schlages der Spindel, im Mittel auf einer kreisförmigen Bahn verläuft.But if you look at the positioner of the disk storage sets the scan head in one to the disk relative radial position is fixed, which is approximately in the Middle between the maximum and minimum values of the gir landing form of the auxiliary track, then the Gir measure the shape of the land exactly. Happens according to the invention now that the auxiliary position signals with an ent speaking sampling frequency during one revolution of the Storage disk recorded, digitized and intermediate be saved. This process is repeated several times and those associated with a circumferential position on the track Auxiliary position signals are added in each case. From the ad The result of the definition becomes an average for each sampling point the auxiliary track formed. Then they correspond in this way averages for each individual Sampling point, which is the respective local deviation of the Auxiliary track from an ideal circular track again gives. This is due to the fact that the relative movement of the Ab probe opposite the storage disk, also under loading taking into account the non-repeatable stroke of the Spindle, runs in the middle on a circular path.

Der nächste Schritt zum Aufschreiben einer kreisrunden Informationsspur besteht nun darin, während des entspre chenden Schreibvorganges wiederum auch Hilfspositionssi gnale zu gewinnen und sie auf die jeweils denselben Ab tastpunkten in Umfangsrichtung der Speicherplatte zuge ordneten Mittelwerte zu beziehen, d. h. die aktuellen Hilfspositionssignale gewissermaßen zu normieren. Diese Normierung besteht aus einer Differenzbildung zwischen einem Mittelwert und dem bezüglich seiner Lage in Um fangsrichtung der Speicherplatte zugehörigen aktuellen Hilfspositionssignal. Wie sich überlegen läßt, ist das so gewonnene Differenzsignal ein Maß für die momentane Abla ge des Abtastkopfes von der idealen kreisförmigen Infor mationsspur.The next step to write down a circular Information track now consists of, during the correspond appropriate writing process also auxiliary position security gnale to win and they on the same Ab each touch points in the circumferential direction of the disk to obtain ordered averages, d. H. the current To normalize auxiliary position signals to a certain extent. These Standardization consists of forming a difference between an average and its location in Um direction of the disk associated with the current Auxiliary position signal. As can be considered, this is the case obtained difference signal a measure of the current Abla ge of the readhead from the ideal circular information mation track.

Mit diesem Differenzsignal als Stellgröße kann man die momentane Ablage des Schreibkopfes von dieser Kreisform korrigieren. Eine entsprechend hohe Folgegeschwindigkeit des Systemes zur Feinpositionierung des Schreibkopfes vorausgesetzt, können so Informationsspuren, insbesondere Servospuren auf die Speicherplatte nahezu kreisförmig aufgeschrieben und insbesondere die Stoßstellen zwischen Spurende und Spuranfang erheblich verkleinert werden. Für den normalen Speicherbetrieb, d.h. zum Einschreiben und Lesen von Dateninformation stehen damit Servospuren zur Verfügung, die mit genügend guter Annäherung nahezu ide ale Kreisform aufweisen.With this difference signal as a manipulated variable, the current placement of the print head from this circular shape correct. A correspondingly high following speed of the system for fine positioning of the print head provided that traces of information, in particular Servo tracks on the disk almost circular written down and in particular the joints between End of track and beginning of track are significantly reduced. For normal storage operation, i.e. for registered mail and Servo tracks are thus available for reading data information Available, which is almost ide have all circular shape.

Weitere Vorteile und Weiterbildungen der Erfindung erge ben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausfüh rungsbeispieles anhand der Zeichnung. Dabei zeigt die einzige Figur in Form eines Blockschaltbildes eine Ein richtung zum Aufzeichnen einer kreisrunden Spur auf einer Datenspeicherplatte.Other advantages and developments of the invention ben from the following description of an execution Example based on the drawing. The shows only figure in the form of a block diagram an Direction for recording a circular track on a Data storage disk.

In der Zeichnung ist mit 1 eine Speicherplatte eines ma gnetischen Plattenspeichers bezeichnet, die über eine An triebsspindel 2 in Drehrichtung 3 mit konstanter Ge schwindigkeit angetrieben wird. Dabei kann jeder konven tionelle Antrieb verwendet werden, so daß sich dessen Darstellung erübrigt. Auch ist klar, daß insbesondere bei magnetischen Plattenspeichern auf dieser Antriebsspindel 2 häufig mehrere Speicherplatten in regelmäßigen Abstän den angeordnet sind, wobei dann vielfach eine Platten oberfläche für Servoinformation reserviert ist. Diese Steuerinformation wird beim Einstellen auf eine bestimmte Datenspur, zum Verfolgen dieser Datenspur und zum Erken nen von Spuranfang und bestimmter Sektoren längs einer Spur ausgewertet. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel soll die obenliegende Oberfläche der Speicherplatte 1 diese Servooberfläche repräsentieren.In the drawing, 1 denotes a storage disk of a magnetic disk storage which is driven by a drive spindle 2 in the direction of rotation 3 at a constant speed Ge. Any conventional drive can be used, so that its representation is unnecessary. It is also clear that, in particular in the case of magnetic disk memories on this drive spindle 2 , a plurality of storage disks are frequently arranged at regular intervals, in which case a disk surface is often reserved for servo information. This control information is evaluated when setting a particular data track, for tracking this data track and for recognizing the beginning of the track and certain sectors along a track. In the present exemplary embodiment, the top surface of the storage disk 1 is intended to represent this servo surface.

Demgemäß ist dieser Oberfläche der Speicherplatte 1 ein Schreibkopf 4 zugeordnet, der an einem Linearpositionie rer 5 festgelegt ist. Der Linearpositionierer besteht aus einem radial zur Speicherplatte 1 bewegbaren Wagen, und einer Tauchspulenanordnung 51 als Antriebssystem. Da die Servoinformation die gesamte Steuerinformation für die Positionsregelung beim späteren normalen Betrieb des Plattenspeichers darstellt, kommt es beim Einschreiben der Servoinformation wesentlich auf hohe Präzision an. Um bei hoher Spurdichte vorgegebene Spurabstände exakt ein halten zu können, muß die radiale Position des Linearpo sitionierers 5 relativ zur Speicherplatte 1 genau vermes sen und eingehalten werden.Accordingly, this surface of the disk 1 is assigned a write head 4 which is fixed to a linear positioner 5 . The linear positioner consists of a carriage which can be moved radially to the storage disk 1 , and a plunger coil arrangement 51 as the drive system. Since the servo information represents the entire control information for the position control during later normal operation of the disk memory, high precision is essential when writing in the servo information. In order to be able to maintain a predetermined track spacing exactly at a high track density, the radial position of the Linearpo sitionierers 5 relative to the storage disk 1 must be measured accurately and adhered to.

Dazu ist dem Linearpositionierer 5 eine Meß- und eine Re geleinrichtung zum Erzeugen von Stellsignalen der Tauch spulenanordnung 51 zugeordnet. Die Meßeinrichtung besteht in an sich bekannter Weise aus einem Laser-Interferometer 6, das in der Zeichnung schematisch dargestellt ist. Es enthält eine Laser-Lichtquelle 61 zum Erzeugen von Licht konstanter Wellenlänge, das durch einen Strahlteiler 62 hindurchtritt und auf einen mit dem Linearpositionierer 5 fest verbundenen Sensor 63 fällt. Der Sensor 63 kann bei spielsweise, wie bei dem eingangs erläuterten Laser-In terferometer, aus einem ortsfesten Lichtwellenleiter mit magnetostriktiver Beschichtung und einem zugehörigen Ringmagneten bestehen, der seinerseits am Wagen des Li nearpositionierers 5 festgelegt ist. Doch sind dafür auch andere Ausführungsformen bekannt, wesentlich ist hier nur, daß in dem von dem Sensor reflektierten Licht in Form von Interferenzen die jeweilige Lageinformation für den Linearpositionierer 5 enthalten ist. Dieses reflek tierte Licht wird über den Strahlteiler 62 ausgeblendet und einem Positionsdetektor 64 zugeführt. Dessen Aus gangssignal beinhaltet in elektrischer Form das Interfe rogramm, das einer Positionsregeleinrichtung 7 zugeführt wird, die in an sich bekannter Weise daraus ein Stellsi gnal 71 für die Tauchspulenanordnung 51 ableitet.For this purpose, the linear positioner 5 is a measuring and a re gel device for generating actuating signals of the plunger coil arrangement 51 is assigned. The measuring device consists in a known manner of a laser interferometer 6 , which is shown schematically in the drawing. It contains a laser light source 61 for generating light of constant wavelength, which passes through a beam splitter 62 and falls on a sensor 63 which is firmly connected to the linear positioner 5 . The sensor 63 can, for example, as in the laser interferometer explained at the outset, consist of a fixed optical waveguide with a magnetostrictive coating and an associated ring magnet, which in turn is fixed on the carriage of the linear positioner 5 . However, other embodiments are also known for this, it is only important here that the respective position information for the linear positioner 5 is contained in the light reflected by the sensor in the form of interference. This reflected light is masked out via the beam splitter 62 and fed to a position detector 64 . Whose output signal contains in electrical form the interfe rogram, which is fed to a position control device 7 , which in a manner known per se derives a Stellsi signal 71 for the moving coil arrangement 51 .

Mit der beschriebenen Meß- und Regeleinrichtung läßt sich zwar der Linearpositionierer 5, absolut betrachtet, sehr präzise einstellen, exakt kreisrunde Servospuren auf der Speicherplatte 1 lassen sich so jedoch nicht erzeugen. Wenn auch ein exakter Rundlauf der Antriebsspindel 2 im mer angestrebt wird, so ist doch zumindestens ein nicht wiederholbarer Schlag der Antriebsspindel 2 unvermeidbar, der wegen der hohen Spurdichten von Datenspeichern kei neswegs mehr vernachlässigbar ist. Aus diesem Grund weist der Linearpositionierer 5 außerdem eine Korrekturpositio niereinrichtung 52 auf, die in an sich bekannter Weise eine Relativbewegung des Schreibkopfes 4 gegenüber dem Wagen des Linearpositionierers 5 ermöglicht. Diese Kor rekturpositioniereinrichtung erhält ein Regelsignal zum Korrigieren der Spurposition des Schreibkopfes 5 bezüg lich der Speicherplatte 1, so daß eine momentane Ablage des Schreibkopfes 4 von der idealen radialen Lage aus korrigiert wird. Wie dieses Korrektursignal erzeugt wird, wird nachfolgend näher erläutert.With the measuring and control device described, the linear positioner 5 can be set very precisely in absolute terms, but exactly circular servo tracks on the storage disk 1 cannot be produced in this way. Even if an exact concentricity of the drive spindle 2 is aimed for, at least one non-repeatable stroke of the drive spindle 2 is inevitable, which is by no means negligible due to the high track densities of data memories. For this reason, the linear positioner 5 also has a correction positioning device 52 which, in a manner known per se, enables a relative movement of the write head 4 relative to the carriage of the linear positioner 5 . This Kor rekturpositioniereinrichtung receives a control signal for correcting the track position of the write head 5 bezüg Lich the disk 1 , so that a current storage of the write head 4 is corrected from the ideal radial position. How this correction signal is generated is explained in more detail below.

Der Schreibkopf 4 wird voraussetzungsgemäß längs einer Radialspur zur Speicherplatte 1 bewegt. Übereinstimmend mit dieser Radialspur ist nun, der unteren Oberfläche der Speicherplatte 1 zugekehrt, ein zusätzlicher Schreib/Le sekopf 4′ angeordnet. Dieser zusätzliche Schreib/Lesekopf nimmt damit voraussetzungsgemäß, in Umfangsrichtung der Speicherplatte 1 betrachtet, dieselbe Position ein wie der Schreibkopf 4. Mit diesem zusätzlichen Schreib/Lese kopf werden zunächst in einem Bereich, der sonst zur In formationsspeicherung nicht verwendet wird, in eine oder mehrere parallele Spuren Servoinformationen eingeschrie ben. Die Ortsfunktion dieser Hilfsspuren auf der Spei cherplatte 1 ist jedoch selbst bei feststehendem Hilfs kopf 4′ aufgrund der Laufungenauigkeiten der Spindel 2 kein exakter Kreis, sondern weist örtlich positive bzw. negative Ablagen von dieser Kreisform auf. Besonders un angenehm ist, daß diese Ortsfunktion nicht geschlossen ist, d. h. daß an der Übergangsstelle von Spurende zu Spuranfang eine Stoßstelle auftritt. Diese Stoßstelle ist unter anderem auf die sich in einem Umlauf der Spindel verändernden Paarungsparameter in den Lagern für die Spindel zurückzuführen, was den sogenannten nicht wieder holbaren Schlag der Spindel 2 verursacht. Wegen dieser Tatsache, daß die exakte Ortsfunktion einer Spur bei ei nem erneuten Umlauf nicht exakt in sich selbst reprodu zierbar ist, kann man auch nicht einfach diese Ortsfunk tion vermessen und daraus unmittelbar ein Positionskor rektursignal gewinnen, das beispielsweise der Korrektur positioniereinrichtung 52 zugeführt wird, um durch Kor rektur der Ablage eine kreisrunde Aufzeichnungsspur mit dem Schreibkopf 4 zu erzeugen. Auf diese Weise lassen sich lediglich reproduzierbare Anteile erfassen, die zu der Laufungenauigkeit der Spindel 2 beitragen.As a prerequisite, the write head 4 is moved along a radial track to the storage disk 1 . Consistent with this radial track, the lower surface of the storage disk 1 faces an additional write / read head 4 '. This additional read / write head therefore assumes the same position as the write head 4, viewed in the circumferential direction of the storage disk 1 . With this additional read / write head, servo information is first written into one or more parallel tracks in an area that is otherwise not used for information storage. The local function of these auxiliary tracks on the SpeI cherplatte 1 is, however, even with a fixed auxiliary head 4 'due to the inaccuracies of the spindle 2 no exact circle, but has local positive or negative deposits of this circular shape. It is particularly unpleasant that this location function is not closed, ie that a junction occurs at the transition point from the end of the track to the beginning of the track. This joint is due, among other things, to the pairing parameters in the bearings for the spindle which change in one revolution of the spindle, which causes the so-called irreversible stroke of the spindle 2 . Because of the fact that the exact location function of a track is not exactly reproducible in itself during a new cycle, it is also not easy to measure this location function and to obtain a position correction signal directly therefrom, which is supplied to the correction positioning device 52 , for example, to generate a circular recording track with the write head 4 by correction of the storage. In this way, only reproducible parts can be recorded that contribute to the inaccuracy of the spindle 2 .

Die nicht reproduzierbaren Anteile der Laufungenauigkeit der Spindel 2 können aber indirekt ermittelt werden. Dazu ist an den zusätzlichen Schreib/Lesekopf 4′ eine Decodie rungseinrichtung 8 für die durch den Schreib/Lesekopf 4′ gelesenen Servosignale angeschlossen. Diese Decodierungs einrichtung ermittelt in an sich bekannter Weise aus dem empfangenen Servosignalmuster zunächst ein Taktsignal, das von der momentanen Drehgeschwindigkeit der Spindel 2 bzw. der Speicherplatte 1 abhängt. Die Servoinformation auf einer Spur ist derart ausgestaltet, daß durch eine vorgegebene Signalkombination an einer bestimmten Spurpo sition ein Spuranfang definiert ist. Diese Signalkombina tion wird von der Decodierungseinrichtung 8 erkannt, die daraufhin ein entsprechendes Spuranfangssignal 82 abgibt. The non-reproducible parts of the running inaccuracy of the spindle 2 can, however, be determined indirectly. For this purpose, a decoding device 8 is connected to the additional read / write head 4 'for the servo signals read by the read / write head 4 '. This decoding device first determines in a manner known per se from the received servo signal pattern a clock signal which depends on the instantaneous rotational speed of the spindle 2 or the storage disk 1 . The servo information on a track is designed such that a track start is defined by a predetermined signal combination at a certain Spurpo position. This signal combination is recognized by the decoding device 8 , which then emits a corresponding track start signal 82 .

Die Decodierungseinrichtung 8 erzeugt aus empfangenen Si gnalen schließlich auch Positionssignale 83. Diese werden in einem Analog-Digital-Wandler 9 jeweils in einen digi talisierten Wert umgewandelt und an eine Verarbeitungs einrichtung 10 abgegeben, die im wesentlichen aus einer arithmetisch-logischen Einheit und einem Speicher besteht.Finally, the decoding device 8 also generates position signals 83 from received signals. These are each converted into a digitized value in an analog-digital converter 9 and delivered to a processing device 10 , which essentially consists of an arithmetic-logic unit and a memory.

Mit diesen Bausteinen 8, 9 und 10 in Verbindung mit den zusätzlichen Schreib/Lesekopf 4′ kann man nun folgendes erreichen. Wenn man den Schreib/Lesekopf 4′ bezüglich ei ner aufgezeichneten Hilfsspur einstellt und festhält, dann kann man bei einem mit dem Spuranfang beginnenden Umlauf der Speicherplatte 1 synchron mit dem Taktsignal 81 Positionssignale 83 ermitteln, die die bei diesem Um lauf momentan auftretende positive bzw. negative tatsäch liche radiale Ablage der aufgezeichneten Hilfsspur von dem Spurpunkt des Schreib/Lesekopfes ermitteln. Taktge treu werden die Meßwerte in die Speichereinheit der Ver arbeitungseinrichtung 10 eingespeichert. Nach einem Um lauf enthält der Speicher damit die bei diesem Umlauf er mittelte Girlandenform der Hilfsspur. Man wiederholt nun diesen Vorgang für dieselbe Spur mehrfach und bildet aus den gespeicherten Meßwerten zusammen mit den in Umlauf richtung zugehörigen neuen Meßwerten Mittelwerte, die dann wiederum gespeichert werden. Dann entsprechen die gemittelten und gespeicherten Positionssignale nach einer ausreichend großen Anzahl von aufgenommenen Umläufen je weils demjenigen Meßwert, der für eine Spurposition von einer kreisrunden Spur aus gemessen worden wäre. Dies gilt mit genügender Genauigkeit, wenn die Abtastfrequenz genügend hoch gewählt ist. Das ist dann der Fall, wenn diese Abtastfrequenz um etwa eine Größenordnung höher als die beim Spindelumlauf maximal auftretenden mechanischen Frequenzen liegt. Damit hat man die Ausgangsbasis für die Bildung eines Korrektursignales zum Korrigieren der Posi tion des Schreibkopfes 4 beim Aufzeichnen der eigentli chen Servospuren geschaffen. With these modules 8 , 9 and 10 in conjunction with the additional read / write head 4 'you can now achieve the following. If you set and hold the read / write head 4 'with respect to a recorded auxiliary track, then you can determine position signals 83 synchronously with the clock signal 81 at a start of the circulation of the storage disk 1 beginning with the track signal, which signals the positive or Determine the actual negative radial offset of the recorded auxiliary track from the track point of the read / write head. True to the clock, the measured values are stored in the memory unit of the processing device 10 . After one round, the memory thus contains the garland shape of the auxiliary track determined during this round. This process is then repeated several times for the same track and averages are formed from the stored measured values together with the new measured values associated in the direction of circulation, which in turn are then stored. Then the averaged and stored position signals correspond to the measured value that would have been measured for a track position from a circular track after a sufficiently large number of rotations recorded. This applies with sufficient accuracy if the sampling frequency is chosen high enough. This is the case when this sampling frequency is approximately one order of magnitude higher than the maximum mechanical frequencies that occur during spindle rotation. This has created the starting basis for the formation of a correction signal for correcting the position of the write head 4 when recording the actual servo tracks.

Am Ausgang der Verarbeitungseinrichtung 10 ist ein Digi tal/Analog-Wandler 11 vorgesehen, der die gespeicherten und synchron zum Taktsignal 81 ausgelesenen Mittelwerte der Positionssignale wieder in Analogwerte umwandelt. Ein Differenzspannungsverstärker 12 ist mit seinem positiven Eingang an den die Positionssignale 83 führenden Ausgang der Decodierungseinrichtung 8 und mit seinem negativen Eingang an einen Ausgang des Digital/Analog-Wandlers 11 angeschlossen. Das Ausgangssignal des Differenzspannungs verstärkers 12 wird einer Korrekturregeleinrichtung 13 zugeführt, die ihrerseits mit der Korrekturpositionier einrichtung 52 des Linearpositionierers 5 verbunden ist.At the output of the processing device 10 a Digi tal / analog converter 11 is provided, which converts the stored and read out synchronously to the clock signal 81 mean values of the position signals back into analog values. A differential voltage amplifier 12 is connected with its positive input to the output of the decoding device 8 carrying the position signals 83 and with its negative input to an output of the digital / analog converter 11 . The output signal of the differential voltage amplifier 12 is fed to a correction control device 13 , which in turn is connected to the correction positioning device 52 of the linear positioner 5 .

Zum Schreiben der eigentlichen Servospuren mit Hilfe des Schreibkopfes 4 wird dieser zunächst jeweils grob unter Verwendung des beschriebenen Laser-Interferometers 6 und der Positionsregeleinrichtung 7 in radialer Richtung ein gestellt. Synchron zum Schreibvorgang wird mit dem fest gehaltenen zusätzlichen Schreib/Lesekopf 4′ die Hilfsspur erneut gelesen. Die so gewonnenen aktuellen Positionssi gnale 83 werden dem Differenzspannungsverstärker 12 zuge führt, der gleichzeitig die synchron aus dem Speicher der Verarbeitungseinrichtung 10 ausgelesenen und in analoge Signale umgewandelten Mittelwerte empfängt. So bildet der Differenzspannungsverstärker 12 aus einem aktuellen Posi tionssignal 83 und einem bezogen auf die jeweilige Um fangsposition auf der Speicherplatte 1 zugehörigen Mit telwert ein Differenzsignal, das die momentane Ablage des Hilfskopfes 4′ von der theoretischen, kreisrunden Spur wiedergibt.To write the actual servo tracks with the help of the write head 4 , this is first set roughly using the described laser interferometer 6 and the position control device 7 in the radial direction. In synchronism with the writing process, the auxiliary track is read again with the firmly held additional read / write head 4 '. The current position signals 83 obtained in this way are fed to the differential voltage amplifier 12 , which at the same time receives the mean values which are read out synchronously from the memory of the processing device 10 and converted into analog signals. Thus, the differential voltage amplifier 12 forms from a current position signal 83 and a related to the respective starting position on the disk 1 associated with telwert a differential signal that reflects the current storage of the auxiliary head 4 'of the theoretical circular track.

Dieses Differenzsignal wird in an sich bekannter Weise in der Korrekturregeleinrichtung 13 in eine Stellgröße umge wandelt, die der Korrekturpositioniereinrichtung 52 zur Feinpositionierung des Schreibkopfes 4 zugeführt wird. Unter der Vorraussetzung, daß die Folgegeschwindigkeit dieser Korrekturpositioniereinrichtung 52 ausreichend groß ist, kann damit der Schreibkopf 4 tatsächlich eine mit guter Annäherung kreisrunde Servospur auf der Servo oberfläche der Speicherplatte 1 aufzeichnen. Von besonde rer Bedeutung ist dabei, daß mit dieser Feinpositionie rung zumindestens die Stoßstelle zwischen Spurende und Spuranfang erheblich verkleinert wird, so daß sich mit guter Näherung eine geschlossene Servospur ergibt.This difference signal is converted in a manner known per se in the correction control device 13 into a manipulated variable which is fed to the correction positioning device 52 for fine positioning of the write head 4 . Assuming that the following speed of this correction positioning device 52 is sufficiently high, the write head 4 can actually record a servo surface of the disk 1 with a good approximation. Of particular importance is that with this Feinpositionie tion at least the joint between the end of the track and the beginning of the track is considerably reduced, so that there is a closed servo track with good approximation.

Das beschriebene Ausführungsbeispiel zeigt, daß zum Auf bauen der erfindungsgemäßen Einrichtung zum Aufzeichnen kreisrunder Spuren auf einem rotierenden Speichermedium im wesentlichen an sich bekannte und daher durchaus be herrschte Regelungssysteme für die Grob- bzw. Feinposi tionierung des Schreibkopfes eingesetzt werden. Auch ist dem Fachmann aus dem Stand der Technik an sich geläufig, eine einmal aufgezeichnete, von der idealen kreisrunden Form abweichende Spur zu vermessen und die entsprechenden Meßwerte als solche zwischenzuspeichern. Für den Fachmann bestehen daher keine Schwierigkeiten unter Zugrundelegung der vorausgegangenen Beschreibung eines Ausführungsbei spieles derartige bekannte Einrichtungen so weiterzubil den, daß sie in ihrer Gesamtheit zur Durchführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Aufzeichnen einer kreis runden Spur auf einer Datenspeicherplatte geeignet sind.The described embodiment shows that to build the recording device according to the invention circular tracks on a rotating storage medium essentially known and therefore definitely be there were control systems for the coarse or fine posi tioning of the print head can be used. Is too familiar to the person skilled in the art from the prior art, a once recorded, from the ideal circular Form deviating track and measure the corresponding Store measured values as such. For the specialist there are therefore no difficulties on the basis the previous description of an embodiment game such known facilities so to train that in their entirety to carry out a Method according to the invention for recording a circle round track on a data storage disk are suitable.

Wie im Ausführungsbeispiel beschrieben, könnte dieses Verfahren bei magnetischen Plattenspeichern, aber auch ebenso bei optischen Datenspeichern eingesetzt werden. Bei optischen Datenspeichern könnte mit diesem Verfahren insbesondere die Güte vorgeprägter Spurrillen oder die Spurführung bei der Datenaufzeichnung verbessert werden. Offensichtlich wäre es darüberhinaus aber auch denkbar, dieses Verfahren in bestimmten Anwendungsfällen direkt zum Aufzeichnen von Daten auf kreisrunden Spuren einzu setzen. Wenn das beschriebene Ausführungsbeispiel dagegen auf die Aufzeichnung von Servoinformation abzielt, dann ist dies keine Beschränkung, sondern wurde lediglich des halb gewählt weil dies wohl der häufigste Anwendungsfall sein dürfte.As described in the exemplary embodiment, this could Methods for magnetic disk storage, but also can also be used in optical data storage. With optical data storage this method could especially the quality of pre-stamped ruts or the Tracking in data recording can be improved. Obviously, it would also be conceivable this method directly in certain use cases to record data on circular tracks put. If the described embodiment against it aims to record servo information, then this is not a limitation, it was just the half chosen because this is probably the most common application should be.

Claims

1. A method for recording a circular track on a data storage disk ( 1 ) with the help of a write head ( 4 ) while switching off the non-repeatable stroke of a drive spindle ( 2 ) for the data storage disk, characterized by the following process steps:

a) recording an auxiliary track on the data storage disk using an additional read / write head ( 4 '),
b) scanning the auxiliary track with the additional read / write head to determine position signals ( 83 ) in dependence on the track position in the circumferential direction of the data storage disk and buffering these position signals,
c) repeating step b) several times and determining the respective mean values of the position signals for the individual track positions, and storing these mean values and
d) Recording circular tracks with the help of the write head ( 4 ) on the data storage disk while simultaneously scanning the auxiliary track by the additional read / write head ( 4 ') to determine current position signals and form differential signals from each current position signal scanned auxiliary track and the associated stored mean as a tracking signal for fine correction of the current radial position of the write head ( 4 ).

2. The method according to claim 1, characterized in that for synchronizing the scanning of the position signals and the determination of their mean values based on the track position in the circumferential direction from the information pattern of the auxiliary track a Spuran starting signal ( 82 ) and in connection with the rotary movement of the drive spindle ( 2 ) a clock signal ( 83 ) for triggering or controlling the sequence of a track-related sampling and processing cycle is derived.

3. The method according to claim 2, characterized in that due to the information pattern of the auxiliary track and the rotational movement of the drive spindle ( 2 ), the frequency of a clock signal ( 81 ) is defined as the sampling frequency, which is one order of magnitude higher than the authoritative mechanical frequencies when the drive spindle rotates.

4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the write head ( 4 ) to achieve uniform Spurab stands with the aid of a laser interferometer ( 6 ) as a measuring arrangement and a position control circuit controlled thereby ( 7 ) as a rough evaluation arrangement is positioned.

5. A device for performing a method according to one of claims 1 to 4, in which the drive spindle ( 2 ) driven data storage plate ( 1 ) is assigned to the ra dial positionable write head ( 4 ) for recording recording, characterized by a decoding device ( 8 ), which is connected to the additional read / write head ( 4 ') and which derives clock signals ( 81 ), a track start signal ( 82 ) and position signals ( 83 ) from the read signals output by this read / write head by an analog / Digi tal converter ( 9 ), to which the position signals ( 83 ) are supplied, by a processing device ( 10 ), which consists of an arithmetic, logic unit ( 101 ) and a memory unit ( 102 ) and which are from the analog / digital Transducers output digitized position signals, which receive clock signals ( 81 ) and the start of track signal ( 82 ), through a digital / analog converter ( 11 ), which is used by the processing Outputted digitized mean values of the position signals ( 83 ) are converted into analog signals and by a differential voltage amplifier ( 12 ), which forms the difference signal from a current position signal ( 83 ) and the analog signal output by the digital / analog converter, which is used for fine positioning the print head ( 4 ) is used.

6. Device according to claim 5, characterized in that for the positioning of the write head ( 4 ) when recording servo tracks on the data storage disk ( 1 ) a rough positioning system ( 7 , 51 ) in conjunction with a laser interferometer ( 6 ) and one of them independent fine positioning system ( 13 , 52 ) is used, to which the difference signal is fed as a controlled variable.